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单面印制电路板PCB的电磁兼容设计指南

2022-12-07 11:30
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单面印制电路板(PCB)制造简单,装配方便,适用于一般电路要求,应用广泛,也是小白初入PCB设计最先设计的电路板,若是要实现单面印制电路板PCB的电磁兼容设计,只需PCB布局设计合理即可。

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当进行单面或双面板(这意味着源有电源面和地线面)的布线时,最快的方法是先人工布好地线,然后将关键信号,如高速时钟信号或敏感电路,靠近它们的地回路布置,最后对其他电路进行布线。为了使布线从一开始就有一个明确的目标,在电路图上应给出尽量多的信息,包括:

(1)不同功能模块在线路板上的位置要求;

(2)敏感器件和I/O接口的位置要求;

(3)线路图上应标明不同的地线,以及对关键连线的要求;

(4)标明在那些地方不同的地线可以连接起来,哪些地方不允许;

(5)哪些信号线必须靠近地线。

1、线路板迹线的阻抗

精心的迹线设计可以在很大程度上减少迹线阻抗造成的骚扰。当频率超过数kHz时,导线的阻抗主要由导线的电感决定,细而长的回路导线呈现高电感(典型的为10 nH / cm),共阻抗随频率的增加而增加。表63表示了典型PCB走线和板阻抗与频率的关系。如果设计处理不当,将引起共阻抗耦,减小电感的方法有两个:

(1)尽量减小导线的长度,如果可能,可增加导线的宽度;

(2)使回线尽量与信号线平行并靠近。

2、PCB布线

在PCB布线时,应先确定元器件在板上的位置,然后布置地线、电源线,再安排高速信号线,最后考虑低速信号线。

元器件的位置应按电源电压、数字及模拟电路、速度快慢、电流大小等进行分组以免相干扰,根据元器件的位置可以确定PCB连接器各个引脚的位置。所有连接器应安排在PCB的一侧,尽量避免从两侧引出电缆,减少共模辐射。

(1)电源线

在考虑安全条件下,电源线应尽可能靠近地线,以减小差模辐射的换面积,也有助于减小电路的交扰。

(2)时钟线、信号线和地线的位置

信号线与地线距离较近,形成的环面积较小。

(3)按逻辑速度分割

当需要在电路板上布置快速、中速和低速逻辑电路时高速器件(如快逻辑、时钟振荡器等)应安放在紧靠边缘连接器范围内,而低速逻辑和存储器应安放在原理连接器范围内,这样做的好处是对共阻抗耦合、辐射和交扰的减小是有利的。

(4)应避免PCB导线的不连续性

若要避免PCB导线的不连续性,可采取以下措施:

①迹线宽度不要突变;

②导线不要突然拐角。


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